洞庭湖流域湿地生态修复技术与模式

洞庭湖流域包含众多河流、沼泽、湖泊以及人工湿地生态系统,在涵养水源、调蓄洪水、生物多样性保育等方面具有巨大的生态服务价值。然而,由于长期以来的人为干扰,洞庭湖流域湿地退化严重,针对洞庭湖流域不同类型湿地开展生态修复已成为当前国家生态文明建设和长江经济带建设的重大需求。本文从洞庭湖流域的湿地概况、退化现状和原因出发,总结了洞庭湖流域湿地生态修复的关键技术,包括水环境修复技术、水文修复技术、生境修复技术、生物修复技术和土壤修复技术;提出了洞庭湖流域湿地生态修复的一般修复模式,即环境评价——目标制定——规划编制——修复实施——管理维护——反馈调节,最终形成持续稳定、健康的湿地生态系统。最后,通过洞庭湖流域四种典型湿地类型(湖泊湿地、河流湿地、沼泽湿地和人工湿地)的生态修复案例分析,提出了对应的生态修复模式。未来应从不同类型湿地的退化过程及机理、流域尺度下的湿地生态修复、小微湿地建设、生态修复后的生态监测与适应性管理等方面加强研究。     

我国流域水资源管理的现状分析与对策

中国流域水资源问题的症结在于对水资源的经济和生态价值及二者关系的不正确认识和由此导致的制度失当。解决之道,一方面要加强水资源法律制度的完善,另一方面要在市场层面积极寻找诸如水资源税、排污权交易等经济调节手段。政府调控和市场配置双管齐下,水资源可持续发展利用的终极目标才可望逐步实现。     

洞庭湖流域径流量对气候变化和人类活动的响应研究

为了定量化研究气候变化和人类活动对洞庭湖流域径流量变化的影响,采用累积距平分析和Mann-Kendall趋势检验对流域内4个水文站和16个气象站1985—2010年的水文及气象数据进行统计分析,并利用径流量变化定量分析方法,计算了气候变化和人类活动对径流的改变量及其贡献率。研究结果表明:降水量的下降和潜在蒸散发量的上升导致整个洞庭湖流域及湘江、资水、沅江、澧水4个子流域突变后相对于突变前径流量分别减少了28、15、130、112 mm和102 mm;洞庭湖流域径流量的减少主要受气候变化的影响,其贡献率为64%,人类活动虽然能增加径流,但是两者的叠加影响整体上仍使径流量减少。因此,洞庭湖流域的水文干旱是自然环境演化的结果,与全球气候变化的大格局息息相关。     

流域农业水资源管理的组织形式研究——澳大利亚Murray—Darling流域与黄河流域的对比分析

介绍了黄河流域与M—D（Murray-Darling）流域的概况，在基于两流域水资源状况相似性的基础上，论述了澳大利亚M—D流域的3级水行政管理组织形式。将我国黄河流域的水管理组织形式与其作对比，指出我国现行管理体制中存在的流域管理机构的协调职责不明确、综合管理权力分散、缺少正式的公众参与机制和信息沟通渠道等问题。并借鉴M-D流域水资源管理的改革经验及先进模式。结合我国的具体情况，对我国水管理组织形式提出了具体的改革意见和措施。     

洞庭湖流域生态安全与生态环境建设研讨会在长沙召开

湖南省生态学会2007年学术年会-庭潮流域生态安全与生态环境建设研讨会。于8月24日在湖南农业大学举行。出席本次会议的会员代表143人。     

6套格点数据中洞庭湖流域旱涝特征分析

基于1979—2015年洞庭湖流域27个气象站点的实测降水数据(CMD),采用降水Z指数、小波分析和线性倾向估计等研究方法,比较了美国环境预报中心的再分析降水数据(CFSR)和融合降水数据(CMAP)、欧洲中期天气预报中心数据(ERA–Interim)、全球降水气候学项目数据(GPCP)、英国East Anglia大学气候研究中心降水数据(CRU)和全球陆地降水重建数据(PREC/L) 6套格点降水数据中洞庭湖流域的旱涝时空变化特征。结果表明:研究时段内洞庭湖流域的旱涝具有明显的年际变化特征,GPCP的总体再现能力较强;洞庭湖流域整体呈变旱趋势,ERA–Interim中旱涝趋势与CMD的较为一致;流域旱涝具有明显的准18年、准3年和准5年的周期变化,GPCP中旱涝变化周期与CMD的较为接近;洞庭湖流域旱涝频率和变化趋势的空间分布存在区域差异,格点数据中,仅部分区域的旱涝频率和变化趋势与CMD的一致。总体上,GPCP对洞庭湖流域旱涝特征的再现较好。     

基于遥感的洞庭湖流域农业生态安全评价指标体系研建

农业生态安全是关系到农业生态系统是否能健康有序地进行能量交换和物质循环，人类经济社会是否可持续发展的大问题；本研究以洞庭湖流域为例，基于农业生态安全的内涵、卫星遥感技术及PSR 模型，构建出农业生态安全评价指标体系；通过层次分析法、熵权法，检验评判矩阵的一致性，并确定各级指标的权重及综合权重；通过研究比对和实地验证，建立安全状态层各指标的遥感反演模型，各反演模型具有较高的精度和稳定性，在大区域范围具有很好的可行性和适用性，改变了我国农业生态安全主要监测方式。     

石羊河流域现状形成过程与水资源综合管理对策

在对石羊河流域水资源形成过程进行分析的基础上,针对流域如今所面临的严峻的水资源供需及脆弱的生态环境问题与实现区域资源的可持续发展利用的目标,提出了流域综合治理的思路与措施。     

基于“河长制”的湘江流域综合管理模式应用探讨

"河长制"是治理流域污染的行之有效的管理方法,依法治水是中国特色流域综合管理的最终模式。通过分析"河长制"的优点和缺点,提出相关完善措施,依托湘江保护协调委员会和湘江重金属污染治理委员,在湘江流域推行"河长制"。通过加强《湘江保护条例》等法律法规的实施,保护和治理湘江,实现从"人治"到"法治"的转变,完善"河长制"的流域综合管理模式,建立依法治水的中国特色的流域综合管理模式,实现水资源市场化,完善流域生态补偿机制和水权交易机制,进而形成流域长期有效的管理机制,科学保护和治理湘江。     

洞庭湖生态与环境影响因子研究

洞庭湖是我国第二大淡水湖,千百年来洪水为患。1949年以来湖体加速萎缩,水、旱灾频发,生态与环境出现种种新问题。对洞庭湖环境与生态问题进行研究后发现,宏观湖体萎缩、湖区气候持续变暖、新的江湖关系显现的复杂脆弱性、洞庭湖区日益工业化与城镇化以及缺乏权威法规的制约是造成洞庭湖生态与环境恶化的新老因子。     

洞庭湖水上大风预报分型研究

利用2011~2014年岳阳水上大风个例,分析了岳阳水上大风的区域分布、季节分布和分类分布规律,从地面实况天气图和高空实况天气图对岳阳偏北大风、偏南大风、雷雨大风进行分型,为岳阳水上大风预报提供科学依据。     

洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价

以东、南、西洞庭湖区域君山岛、龙山、赤山岛龙虎山林场、明朗山、常德林场、和洑林场和桃源县天然次生林为对象,借鉴生态学有关生态系统内部均衡和均质原理,在森林生态系统(斑块)尺度,从空间结构的混交、竞争、空间分布格局3个方面分析提出空间优化的均质性目标、均质性指数及均质性评价方法和评价标准.结果表明:15个洞庭湖湿地调查林分平均均质性评价指数为0.2517.均质性评价的5个等级中处于l级和2级的林分为12个,占80％,处于3级的林分只有3个,仅占20％.说明洞庭湖各林分整体上在空间结构、生长环境和树种优势度等方面不具有明显优势,离理想空间结构差距太大;按照高程不同,洞庭湖湿地从湖沼到丘陵岗地,林分空间结构均质性特征逐渐增强.森林生态系统空间优化均质性目标及均质性指数的提出是森林可持续经营空间途径的拓展,为森林经营的理想空间结构及其表达探索一条新途径.     

洞庭湖湿地的外来入侵植物研究

2007-2011年间通过对洞庭湖湿地大面积实地踏察,对外来植物的种类、分布、来源、生活型、入侵生境、引入途径以及危害程度进行了统计分析.研究表明,该湿地有外来入侵植物19科34属43种,以菊科和苋科植物最常见,分别有7种和6种.危害较大的有美洲杨树(Populus deltoides)、意大利杨(Populus euramevicana)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、野胡萝卜(Daucus carota)、积雪草(Centella asiatica)、凤眼莲(Eichhomia crassipes)、垂序商陆(Phytolacca A mericana)、五叶地锦(Phytolacca Americana)和大藻(Pistia stratiotes)等.外来入侵植物以草本植物为主,占总数的86％.入侵种主要分布于防洪大堤及路边,占总数的62.8％.外来入侵种主要来源于美洲,占55.8％.入侵途径主要是通过人类有意(48.8％)或无意引入(37.2％).     

基于改进PSO的洞庭湖水源涵养林空间优化模型

以结构化森林经营思想为理论基础,从与水源林涵养水源、保持水土功能密切相关的林分物种组成(树种混交)、种内及种间竞争、空间分布格局、垂直结构4个方面选择混交度、竞争指数、角尺度、林层指数、空间密度指数、开阔比数作为水源林健康经营和林分空间结构优化的目标函数,建立洞庭湖水源林林分多目标空间优化模型,应用改进的群智能粒子群算法求解林分空间结构优化模型,并针对模型输出的目标树空间结构单元制定周密的经营策略。研究结果表明,优化模型能准确定位林分空间关系的薄弱环节,调控措施能显著改善林分空间结构,有利于促进森林生态系统的正向演替,为恢复洞庭湖水源林生态功能和健康经营提供理论依据和技术支撑。应用优化模型进行水源涵养林健康经营突破了传统森林经营模式,为智能信息技术在森林空间经营中的应用提供了新的思路。     

洞庭湖作用与保护研究(英文)

四口河系水沙和城陵矶水位体现当代江湖关系,因四口河系分流入湖水量不断减小,湖区水位下降,水面萎缩,湖泊河道化、河道洲滩化、洲滩陆地化趋势凸显。为适应三峡工程运用后的江湖关系变化,针对性的采取洞庭湖出口城陵矶控制工程以及四口河系的疏浚措施,充分发挥洞庭湖167亿m3洪水调节容积和2 300亿m3水量的调济作用,对三峡水库防洪和蓄水进行补偿调度,可减少城陵矶附近的超额分洪量40亿m3,可具备枯水期补充长江下游5 000 m3/s 30 d左右的水源,对稳定流域生态环境水域条件、区域水资源安全、以及洞庭湖和长江的保护,均具有十分重要的作用。     

洞庭湖湿地植物资源现状及保护与可持续利用对策

洞庭湖湿地共有湿地植物66科182属265种,其中被子植物有59科174属256种,分别占洞庭湖湿地植被科、属、种的89%、96%和97%;蕨类植物次之,共有7科8属9种,国家重点保护野生植物3种,湖南省地方保护植物3种。湿地植物中已知具经济用途的种类有64科175属215种,药用植物有145种,工业用植物46种,食用植物35种,农业用植物(绿肥、饲料等)143种。目前由于人类的盲目开垦、大面积种植杨树、芦苇等人为干扰,以及对湿地植物资源保护管理的缺乏,导致湿地原有植物群落分布格局被打破,物种生物多样性下降。针对存在的问题,对植物资源的保护和可持续利用提出了对策。     

洞庭湖区低洼地夏季玉米品种比较

为了筛选适合洞庭湖区种植的优良玉米品种,2015年在湖南省安乡县平原湖区进行了不同水位旱地玉米品种比较试验。结果表明:10个参试品种中正常地和低洼地产量最高的都是新中玉1号,分别为789.41和691.00 kg/667 m2,而且综合性状和田间表现较好,适宜在环洞庭湖平原湖区推广应用。     

基于遥感数据的洞庭湖温度反演研究

根据Landsat TM数据,利用单窗算法对洞庭湖区域进行地表温度反演,得出湖区地表温度的分布规律。结果表明:温度反演成果可靠误差小,湖区温度比周边植被、裸露地地表温度偏低,湖泊冷湖效应明显;地表温度与土地利用类型紧密相关。研究成果对于改善湖区生态环境、加强科学规划洞庭湖具有参考价值。